車(chē)內語(yǔ)音市場(chǎng)活躍，ROHM推出帶播放音檢測功能的芯片

“道路千萬(wàn)條，安全第一條”，電影“流浪地球”中主人公啟動(dòng)車(chē)時(shí)的這段語(yǔ)音令人印象深刻。實(shí)際上，越來(lái)越多的汽車(chē)有車(chē)內語(yǔ)音提示，代替了簡(jiǎn)單枯燥的提醒聲。尤其近來(lái)，車(chē)啟動(dòng)時(shí)的歡迎詞等人性化設計很暖心，預計增長(cháng)會(huì )較快。

不過(guò)，由于車(chē)載MCU/SoC本身已經(jīng)負擔了很多工作，而且語(yǔ)音提示需要在短時(shí)間之內做出響應，這時(shí)可快速啟動(dòng)的語(yǔ)音芯片登場(chǎng)。

1 語(yǔ)音芯片的設計考慮

關(guān)于語(yǔ)音功能本身，汽車(chē)在行駛中有各種噪音干擾，尤其在儀表盤(pán)旁邊的AM頻率干擾會(huì )影響到D類(lèi)功放。因此，在語(yǔ)音芯片中最好避免放D類(lèi)功放。

高音質(zhì)方面，對聲音質(zhì)量的追求是無(wú)止境的，需要更好的音質(zhì)，并且盡量占有較小的存儲器空間。另外，語(yǔ)音合成技術(shù)對感情的表現力不斷提高。需要做很好的語(yǔ)音拼接。因為通常要壓縮語(yǔ)音，以節省存儲器空間，但是之后還得還原好，否則會(huì )顯得冷冰冰，需要通過(guò)硬件對存儲的語(yǔ)音數據進(jìn)行補充。

多大的存儲器？這要看客戶(hù)需要播放多久的聲音，是以普通的例如轉彎時(shí)的效果音為主，還是需要人聲，這會(huì )影響選擇多大容量的存儲器芯片。

圖 車(chē)載領(lǐng)域的應用場(chǎng)景

另一大挑戰是，車(chē)載語(yǔ)音市場(chǎng)的門(mén)檻較高，例如有很?chē)栏竦腁EC-Q100或ISO 26262標準。因此，專(zhuān)業(yè)做汽車(chē)元器件的廠(chǎng)商由于已經(jīng)取得了相關(guān)的流程認證，較容易協(xié)助客戶(hù)去做性能安全認證。

2 藍碧石的車(chē)載語(yǔ)音合成芯片LSI “ML2253x系列”

針對以上技術(shù)痛點(diǎn)，近日，全球知名半導體廠(chǎng)商ROHM（羅姆）集團旗下的藍碧石半導體股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“藍碧石半導體”）推出車(chē)載語(yǔ)音合成LSI “ML2253x系列”產(chǎn)品，非常適用于A(yíng)DAS（高級駕駛輔助系統)和AVAS（車(chē)輛接近警報裝置）的語(yǔ)音輸出系統。

由于藍碧石半導體的語(yǔ)音合成LSI中內置有通信接口、邏輯、存儲器、放大器，可構建不依賴(lài)于主控MCU的語(yǔ)音輸出系統，并可減少軟件設計工時(shí)，因而在車(chē)載應用領(lǐng)域的應用越來(lái)越廣泛。

此外，“ML2253x系列”還在上述優(yōu)勢的基礎上新增了“播放音異常檢測功能”，能夠將錯誤信號發(fā)送到主控MCU。使用該功能可以檢測出聲音卡頓等播放音異常情況，有助于進(jìn)一步提高車(chē)載語(yǔ)音輸出系統的品質(zhì)。而且，該系列產(chǎn)品還配備了提高開(kāi)發(fā)便利性的功能，比如支持出廠(chǎng)后的語(yǔ)音數據修改，采用可同時(shí)兼顧高音質(zhì)和節省內存的“HQ-ADPCM”壓縮方式等。

新品已于2020年4月起開(kāi)始出售樣品（樣品價(jià)格1,300日元 / 個(gè)，不含稅），預計2020年7月開(kāi)始量產(chǎn)。

表 車(chē)載設備用ML2253x系列的產(chǎn)品陣容

對于上表，羅姆半導體（上海）有限公司 技術(shù)中心主管姚玲玲女士解釋道，帶Q的是有內置FLASH，沒(méi)有帶Q的客戶(hù)可以在外面外接FLASH是比較靈活。那么，到底內置Flash好還是外置好？實(shí)際上，內外的使用上沒(méi)有特別講究，客戶(hù)往往會(huì )選自己用得順手的種類(lèi)。

那么，藍碧石半導體的優(yōu)勢是什么？①有豐富產(chǎn)品選型，②ISO 26262等汽車(chē)安全標準等出爐，汽車(chē)安全方面會(huì )越來(lái)越受到重視。新的系列產(chǎn)品有播放音檢測，因為以往系統并不知道現在有沒(méi)有在播放，或者有一些產(chǎn)品知道在播放，但是不知道播放的內容對不對，新系列中加入了播放音異常檢測功能，可從產(chǎn)品端去提升客戶(hù)的安全性。

關(guān)于ML2253x的主要特點(diǎn)，羅姆半導體（上海）有限公司技術(shù)中心高級工程師佘夢(mèng)怡女士補充如下。

1）播放音異常檢測功能，可以檢測出模擬電路的異常反饋給主控MCU，還可以檢測出在系統端無(wú)法確認的一些語(yǔ)音播放問(wèn)題。

2）可通過(guò)主控MCU進(jìn)行FLASH的改寫(xiě)，可在開(kāi)發(fā)中進(jìn)行修改數據，即便是在終端產(chǎn)品上也可以通過(guò)主控MCU進(jìn)行數據修改，所以非常便捷與靈活。

3）支持HQ-ADPCM的算法壓縮方式，該算法是由LAPIS聯(lián)合日本九州工業(yè)大學(xué)共同開(kāi)發(fā)的，可以保持高音質(zhì)和音效的同時(shí)，進(jìn)行一個(gè)高壓縮率的算法。對比以前通常所用的ADPCM算法和非線(xiàn)性PCM以及PCM算法，其壓縮率可以壓縮到1/5，這樣可以節省存儲的空間，相應地節省了成本。  

4）具有了所需的各種功能，可以通過(guò)命令傳輸錯誤檢測、短路檢測、高溫錯誤檢測，可以通過(guò)這幾個(gè)功能檢測持續監測芯片內部的異常情況，在發(fā)生異常的時(shí)候我們會(huì )通知主控MCU有助于提高整個(gè)系統的品質(zhì)。

5）對于語(yǔ)音功能本身，在ML22Q53x系列中全部放了AB類(lèi)的功放，盡管AB類(lèi)沒(méi)有D類(lèi)的效率高，但是在抗干擾方面有很出色的表現。因此，該芯片很適用于儀表盤(pán)。

3 藍碧石的語(yǔ)音芯片

藍碧石半導體的語(yǔ)音芯片經(jīng)歷了40多年的發(fā)展，在日本的銷(xiāo)量占據業(yè)界第一，全球銷(xiāo)量已經(jīng)達到了每年1500萬(wàn)片。

除了車(chē)載領(lǐng)域，藍碧石半導體還涉足消費電子、工業(yè)設備等領(lǐng)域（如下圖）。目前已經(jīng)在量產(chǎn)的產(chǎn)品，在工業(yè)類(lèi)設備、民生設備及車(chē)載儀表等一些設備上有所應用。如果是大批量的語(yǔ)音需求，也有系列產(chǎn)品用在車(chē)載上。此次推出的是ML22Q53x和22530系列。預計在2020年的下半年，藍碧石半導體還會(huì )繼續發(fā)布新產(chǎn)品，主要面向民用領(lǐng)域，例如韓國，燃氣報警器在2020年8月要具備語(yǔ)音的功能，新產(chǎn)品將面向這方面開(kāi)發(fā)。